EA038706B1 - Removal of solid particles from an oil well - Google Patents

Removal of solid particles from an oil well Download PDF

Info

Publication number
EA038706B1
EA038706B1 EA202091122A EA202091122A EA038706B1 EA 038706 B1 EA038706 B1 EA 038706B1 EA 202091122 A EA202091122 A EA 202091122A EA 202091122 A EA202091122 A EA 202091122A EA 038706 B1 EA038706 B1 EA 038706B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
solids
fluid
fluidizing
tip
pressure
Prior art date
Application number
EA202091122A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA202091122A2 (en
EA202091122A3 (en
Inventor
Андерс Арефьорд
Йорген Брунтвейт
Карл Оле Давикснес Лингбо
Доминик Патрик Макканн
Original Assignee
Форфэйз Ас
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Форфэйз Ас filed Critical Форфэйз Ас
Publication of EA202091122A2 publication Critical patent/EA202091122A2/en
Publication of EA202091122A3 publication Critical patent/EA202091122A3/en
Publication of EA038706B1 publication Critical patent/EA038706B1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/12Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor using drilling pipes with plural fluid passages, e.g. closed circulation systems
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/34Arrangements for separating materials produced by the well
    • E21B43/35Arrangements for separating materials produced by the well specially adapted for separating solids
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B37/00Methods or apparatus for cleaning boreholes or wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/0078Nozzles used in boreholes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/01Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells specially adapted for obtaining from underwater installations
    • E21B43/017Production satellite stations, i.e. underwater installations comprising a plurality of satellite well heads connected to a central station
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/24Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/29Obtaining a slurry of minerals, e.g. by using nozzles
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/34Arrangements for separating materials produced by the well
    • E21B43/40Separation associated with re-injection of separated materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Abstract

The invention relates to a method of removing solids from an oil well using a solids removal system. In particular, the invention relates to a method for the removal of solids from a well in order to increase its production and allow the commingling of its production with the production of other wells on the same oil and/or gas production platform. This method also allows for the solid separation and washing of the removed solids.

Description

Настоящее изобретение относится к способу удаления твердых веществ из нефтяной скважины с использованием системы удаления твердых веществ. В частности, настоящее изобретение относится к способу удаления твердых веществ из скважины, чтобы повысить ее продуктивность и обеспечить возможность смешивания продукции из этой скважины с продукцией из других скважин на одной и той же платформе для добычи нефти и/или газа. Этот способ также обеспечивает отделение твердых веществ и промывку удаленных твердых веществ.The present invention relates to a method for removing solids from an oil well using a solids removal system. In particular, the present invention relates to a method for removing solids from a well to increase its productivity and to allow production from that well to be mixed with production from other wells on the same oil and / or gas platform. This method also provides for the separation of solids and flushing of the removed solids.

Многие морские месторождения нефти и газа разрабатывают и эксплуатируют с использованием многоскважинной платформы. Обычно на морское дно помещают опорную плиту для бурения, которая включает буровые шахты, и через каждую буровую шахту бурят скважину. Не является пределом бурение от 10 до 20 скважин на одной опорной плите для бурения. Каждую скважину бурят для попадания в конкретный целевой продуктивный пласт или пласты. Траектория скважин может быть различной, но следят за тем, чтобы не допустить пересечения скважин друг с другом. Добычные характеристики для отдельных скважин могут быть очень разными, поскольку каждая скважина нацелена на различные геологические горизонты или продуктивные пласты или на различные части одного и того же продуктивного пласта. Поскольку добыча на одном месторождении продолжается в течение многих лет, добыча из некоторых скважин может падать более быстро, чем из других, поскольку целевые продуктивные пласты каждой скважины обедняются с различной скоростью. Продукцию из всех скважин на опорной плите собирают и обрабатывают на одной платформе. Поэтому эту платформу необходимо эксплуатировать при различных давлениях добычи и расходах в течение срока службы скважин, которые она обслуживает. В некоторых случаях добыча из одной или более скважин является очень низкой при гораздо более низком давлении, чем в других скважинах на одной и той же платформе для бурения. Обычным следствием этого является накопление твердых веществ в таких низкопродуктивных скважинах. Часто, спустя много лет добычи и по мере обеднения продуктивного пласта, пластовое давление понижается и в результате дебит добычи подобным образом снижается. К тому же, вынос песка из такого обедненного продуктивного пласта может увеличиваться, поскольку напряженное состояние в продуктивном пласте изменяется из-за изменений пластового давления. При том, что дебит также уменьшается, выносимый песок не полностью удаляется из скважины и таким образом собирается, и еще больше тормозит добычу. В некоторых случаях, когда давление в продуктивном пласте снижается, в соседние скважины закачивают воду, чтобы увеличить давление в пласте и вымести нефть в сторону добывающей скважины (скважин). Нередко случается, что эта закаченная вода повышает вынос песка в добывающей скважине. Существуют способы удаления этого песка из скважины (скважин), но во многих случаях песок собирают и транспортируют на берег для переработки. Также, даже после удаления песка дебит и давление скважин(ы) может быть намного меньше, чем у других скважин, эксплуатируемых на той же платформе. В результате продукция из этой скважины (скважин) не может обрабатываться таким же путем, и ее обычно собирают в резервуары и периодически их объединяют в партии, например, для транспортировки на берег. Это требует наличия больших резервуаров на платформе, что занимает очень большое пространство (или требует большой установочной площади), что в свою очередь увеличивает размер платформы и ее стоимость.Many offshore oil and gas fields are developed and operated using a multi-well platform. Typically, a drilling base plate is placed on the seabed, which includes the bore holes, and a well is drilled through each bore hole. It is not a limit to drill from 10 to 20 wells on one drilling base plate. Each well is drilled to enter a specific target reservoir or formations. The trajectory of the wells can be different, but care is taken to avoid intersection of wells with each other. The production characteristics for individual wells can be very different as each well targets different geological horizons or reservoirs or different parts of the same reservoir. Because one field has been producing for many years, some wells may drop more quickly than others as the target reservoirs of each well are depleted at different rates. Products from all wells on the base plate are collected and processed on one platform. Therefore, this platform must be operated at various production pressures and flow rates over the life of the wells it serves. In some cases, production from one or more wells is very low at much lower pressures than other wells on the same drilling platform. A common consequence of this is the build-up of solids in such low production wells. Often, after many years of production and as the reservoir becomes depleted, the reservoir pressure decreases and as a result the production rate decreases in a similar way. In addition, sand production from such a depleted reservoir may increase as the stress state in the reservoir changes due to changes in reservoir pressure. While the flow rate also decreases, the sand produced is not completely removed from the well and thus collected, and further inhibits production. In some cases, when the pressure in the reservoir decreases, water is pumped into the adjacent wells to increase the pressure in the reservoir and sweep the oil towards the producing well (s). It is not uncommon for this injected water to increase the production of sand in the production well. There are ways to remove this sand from the borehole (s), but in many cases the sand is collected and transported to shore for processing. Also, even after sand removal, the production rate and pressure of the wells (s) can be much less than other wells operating on the same platform. As a result, the production from this well (s) cannot be processed in the same way and is usually collected in reservoirs and periodically combined in batches, for example, for transportation to shore. This requires large reservoirs on the platform, which takes up very large space (or requires a large installation area), which in turn increases platform size and cost.

В WO-A-2011/154919 раскрыта бурильная установка для бурения под поверхность, состоящую из частиц, такую как морское дно. Бурильная установка включает бурильное оборудование, которое обеспечивает псевдоожижение частиц, составляющих поверхность, с использованием водяных струй высокого давления и транспортировку их на поверхность моря с использованием подъемной силы воздушных пузырьков, которые подают в транспортный трубопровод.WO-A-2011/154919 discloses a drill rig for drilling below a particulate surface such as the seabed. The drilling rig includes drilling equipment that fluidizes surface particles using high pressure water jets and transports them to the sea surface using the lift of air bubbles that are fed into a transport pipeline.

Было разработано техническое решение для преодоления ограничений, связанных с используемыми в настоящее время в промышленности или раскрытыми в уровне техники технологиями.A technical solution has been developed to overcome the limitations associated with currently used in the industry or disclosed in the prior art technologies.

Настоящее изобретение обеспечивает способ удаления твердых веществ из нефтяной скважины, который изложен в п.1 формулы изобретения.The present invention provides a method for removing solids from an oil well as set forth in claim 1.

Обычно первый и второй протяженные трубопроводы являются коаксиальными. Возможно первый протяженный трубопровод окружает второй протяженный трубопровод.Typically, the first and second extended pipelines are coaxial. Optionally, the first extended pipeline surrounds the second extended pipeline.

Предпочтительно на стадии (b) наконечник для псевдоожижения располагают в первом положении по вертикали в слое твердых веществ, и после того, как содержание твердых веществ уменьшено, наконечник для псевдоожижения опускают до второго положения по вертикали в слое твердых веществ.Preferably, in step (b), the fluidizing tip is positioned in a first vertical position in the bed of solids, and after the solids content has been reduced, the fluidizing tip is lowered to a second vertical position in the bed of solids.

Обычно псевдоожижающую жидкость подают в форсунки для выпуска текучей среды при абсолютном давлении от 0,05 до 0,25 МПа (от 0,5 до 2,5 бар). Обычно псевдоожижающую жидкость подают в форсунки для выпуска текучей среды при расходе от 50 до 250 л/мин. Давление и расход псевдоожижающей жидкости могут меняться в зависимости от глубины скважины, размера трубопровода и т.д.Typically, the fluidizing liquid is fed to the fluidizing nozzles at an absolute pressure of 0.05 to 0.25 MPa (0.5 to 2.5 bar). Typically, the fluidizing liquid is fed to the fluidizing nozzles at a flow rate of 50 to 250 L / min. The pressure and flow rate of the fluidizing fluid can vary depending on the depth of the well, the size of the pipeline, etc.

Обычно псевдоожижающая жидкость представляет собой воду.Typically, the fluidizing liquid is water.

Предпочтительные воплощения настоящего изобретения соответственно обеспечивают способы, которые могут объединять промывку низкопродуктивной скважины (скважин), отделение удаленных твердых веществ, отделение добываемого газа от нефти и сбор и повышение давления нефти/газа, добываемых из этих скважин, так что нефть/газ автоматически смешиваются с продукцией из других скважин. Такая система может предоставить значительные улучшения по сравнению с известным уровнемPreferred embodiments of the present invention accordingly provide methods that can combine flushing low productivity well (s), separating removed solids, separating produced gas from oil, and collecting and pressurizing oil / gas produced from these wells so that oil / gas is automatically mixed with products from other wells. Such a system can provide significant improvements over the prior art.

- 1 038706 техники и позволяет повысить производительность платформы, которая поддерживает широкий диапазон добычных характеристик отдельных скважин.- 1,038706 technology and allows to increase the productivity of the platform, which supports a wide range of production characteristics of individual wells.

Предпочтительные воплощения настоящего изобретения обеспечивают способ, в котором используют систему, включающую блок промывки или очистки скважин от твердых веществ, трехфазный сепаратор с резервуаром для хранения и блок повышения давления.Preferred embodiments of the present invention provide a method using a system comprising a flush or wellbore cleanout unit, a three-phase separator with a storage tank, and a pressure boosting unit.

Промывка или очистка скважин от твердых веществ может включать двойную колонну гибких труб с внутренней колонной гибких труб и внешней колонной гибких труб, расположенными концентрически относительно друг друга. Можно использовать одну колонну гибких труб при обратной циркуляции вниз через кольцевое пространство между колонной гибких труб и колонной труб для добычи из скважины или колонной обсадных труб. Двойная колонна гибких труб может иметь струйный наконечник для псевдоожижения, который находится на одном конце, и текучая среда, закачиваемая вниз в кольцевое пространство между внутренней и внешней колонной гибких труб, проходит через струйный наконечник. При эксплуатации двойную колонну гибких труб опускают в скважину, которую требуется промыть для удаления твердых веществ. После этого текучая среда, закачиваемая через струйный наконечник для псевдоожижения, обеспечивает псевдоожижение твердых веществ в скважине, и смесь твердых веществ и текучей среды вымывают из скважины через внутреннюю колонну гибких труб к поверхности. Вымываемую смесь направляют в установку для отделения и промывки твердых веществ.Flushing or clearing wells of solids may include a double coiled tubing with an inner coiled tubing and an outer coiled tubing located concentrically with respect to each other. It is possible to use a single coiled tubing string while circulating back down through the annulus between the coiled tubing string and the production tubing string or casing string. The double coiled tubing string may have a fluidization jet nozzle at one end and fluid pumped down into the annulus between the inner and outer coiled tubing string passes through the jet nozzle. In operation, a double coiled tubing string is lowered into a well that needs to be flushed out to remove solids. Thereafter, fluid pumped through the fluidizing jet nozzle fluidizes the solids in the well, and the mixture of solids and fluid is flushed out of the well through the inner coiled tubing string to the surface. The washed mixture is sent to a unit for separating and washing solids.

Предпочтительные воплощения настоящего изобретения также обеспечивают способ, в котором используют трехфазный сепаратор с резервуаром для хранения и блок повышения давления, который может быть соединен с блоком промывки или очистки скважины от твердых веществ. В этих воплощениях нефть, добытую из скважины или скважин низкого давления можно обработать с помощью трехфазного сепаратора для удаления твердых веществ, обычно песка, и затем собрать газ и нефть в резервуар для хранения текучей среды. Резервуар для хранения текучей среды может быть снабжен датчиком уровня, который обеспечивает измерение уровня текучей среды в нем. Вывод датчика уровня может быть соединен с контроллером, который в свою очередь используют для управления насосом для повышения давления. Контроллер может поддерживать уровень собранной текучей среды на заданном уровне, например, в средней точке резервуара, посредством регулирования расхода насоса от 0 до максимальной скорости или запуска/останова насоса. Может быть обеспечен датчик давления, который измеряет давление нефти при добыче из скважин, соединенных с добывающим магистральным трубопроводом. Датчик давления соединен с контроллером, который используют для регулирования выходного давления насоса для повышения давления, так что выходящая нефть находится при давлении немного более высоком, чем давление в добывающем магистральном трубопроводе, так что нефть, пропускаемая через трехфазный сепаратор, смешивается с нефтью, добываемой из других скважин платформы. После насоса для повышения давления может быть обеспечен невозвратный клапан, который предотвращает возвращение добываемых текучих сред в резервуар для хранения. Невозвратный клапан может также служить для обеспечения того, что нефть, поступающая в добывающий магистральный трубопровод, находится при надлежащем давлении, которое выше давления потока в добывающем магистральном трубопроводе.Preferred embodiments of the present invention also provide a method that uses a three-phase separator with a storage tank and a pressure boosting unit that may be connected to a flushing or de-solids unit. In these embodiments, oil produced from the well or low pressure wells can be treated with a three-phase separator to remove solids, typically sand, and then collect the gas and oil in a fluid storage tank. The reservoir for storing the fluid can be equipped with a level sensor that measures the level of the fluid therein. The output of the level sensor can be connected to a controller, which in turn is used to control the pump to increase the pressure. The controller can maintain the level of the collected fluid at a predetermined level, for example, at the midpoint of the tank, by adjusting the pump flow rate from 0 to maximum speed or starting / stopping the pump. A pressure sensor may be provided that measures the pressure of oil during production from wells connected to a production trunk pipeline. The pressure transducer is connected to the controller, which is used to regulate the outlet pressure of the pump to increase the pressure so that the outgoing oil is at a pressure slightly higher than the pressure in the production pipeline, so that the oil passed through the three-phase separator is mixed with the oil produced from other wells of the platform. A non-return valve may be provided downstream of the pressure boosting pump that prevents the produced fluids from returning to the storage tank. The non-return valve can also serve to ensure that the oil entering the production main line is at the correct pressure, which is higher than the flow pressure in the production main line.

Предпочтительные воплощения этого изобретения могут обеспечивать способ промывки скважин от твердых веществ, отделения и промывки указанных твердых веществ, сбора и повышения давления очищенных добываемых нефти/газа, включающий стадии:Preferred embodiments of this invention may provide a method for flushing wells of solids, separating and flushing said solids, collecting and pressurizing refined oil / gas produced, comprising the steps of:

1) Опускание в скважину двойной колонны гибких труб, содержащей концентрически расположенные внутреннюю и внешнюю колонны гибких труб со струйным наконечником для псевдоожижения.1) Lowering into the well a double coiled tubing string containing concentrically spaced inner and outer coiled tubing strings with a jet nozzle for fluidization.

2) Закачку текучей среды вниз в кольцевое пространство между концентрически расположенными внутренней и внешней колоннами гибких труб для псевдоожижения твердых веществ, в которые опускают струйный наконечник.2) Pumping the fluid down into the annulus between the concentrically located inner and outer strings of coiled tubing to fluidize solids into which the jet tip is lowered.

3) Сбор вымываемых твердых веществ и псевдоожижающей текучей среды, которые выходят вверх через внутреннюю колонну гибких труб и направление их на установку для отделения и промывки твердых веществ.3) Collect leached solids and fluidizing fluid that exits upward through the inner coiled tubing string and direct them to a solids separation and washing plant.

4) После того, как скважина очищена от твердых веществ и начинает опять пропускать поток нефти, удаление колонны гибких труб из скважины и направление добываемой нефти (которая содержит часть твердых веществ) в трехфазный сепаратор с резервуаром для хранения.4) After the well has been cleared of solids and begins to flow oil again, remove the coiled tubing from the well and route the produced oil (which contains some of the solids) to a three-phase separator with a storage tank.

5) Сбор добываемой нефти, которая очищена от твердых веществ и газа в резервуаре для хранения.5) Collection of the produced oil, which is purified from solids and gas in a storage tank.

6) Использование измерения уровня текучей среды в резервуаре для включения насоса для повышения давления, который перемещает нефть из резервуара для хранения, как только уровень поднимается выше заданного значения уровня в резервуаре, и останова насоса, как только уровень текучей среды падает ниже заданного значения уровня.6) Using tank fluid level measurement to turn on a pressure boosting pump that moves oil out of the storage tank as soon as the level rises above the set tank level, and stopping the pump as soon as the fluid level falls below the set level.

7) Использование измерения давления в основном нефтедобывающем магистральном трубопроводе для регулирования выходного давления нефти из резервуара для хранения в насосе для повышения давления до давления, которое выше давления в магистральном трубопроводе, так что нефть, перемещаемая из резервуара для хранения, может смешиваться с основной продукцией с платформы.7) The use of pressure measurement in the main oil production trunk pipeline to regulate the outlet pressure of oil from the storage tank in the pump to increase the pressure to a pressure that is higher than the pressure in the main pipeline, so that oil transferred from the storage tank can be mixed with the main product with platforms.

Далее воплощения настоящего изобретения описаны более подробно, только посредством примеров со ссылкой на приложенные чертежи, гдеIn the following, embodiments of the present invention are described in more detail, by way of example only, with reference to the accompanying drawings, where

- 2 038706 на фиг. 1 схематически показан вид сбоку платформы для добычи нефти и/или газа для применения с ней способа по настоящему изобретению;- 2 038706 in Fig. 1 is a schematic side view of an oil and / or gas production platform for applying the method of the present invention thereto;

на фиг. 2 схематически показан вид сбоку системы удаления твердых веществ для использования в способе согласно одному воплощению настоящего изобретения;in fig. 2 is a schematic side view of a solids removal system for use in a method according to one embodiment of the present invention;

на фиг. 3 схематически показан вид с торца струйного наконечника для псевдоожижения в системе удаления твердых веществ по фиг. 2, и на фиг. 4 схематически показан вид сбоку трехфазного сепаратора и устройства для повышения давления для использования в способе согласно одному воплощению настоящего изобретения.in fig. 3 is a schematic end view of a fluidization jet nozzle in the solids removal system of FIG. 2, and in FIG. 4 is a schematic side view of a three-phase separator and pressurizing device for use in a method according to one embodiment of the present invention.

На фиг. 1 показана схема платформы 103 для добычи нефти и/или газа с опорной плитой 104 для бурения, которая имеет четыре скважины 105, пробуренные в различные продуктивные пласты 106 и 109. Морское дно обозначено позицией 101, а поверхность моря обозначена позицией 102. На фиг. 1 все четыре скважины являются добывающими, однако скважина 107 была обеднена быстрее, чем другие, и в результате ее дебит ниже, и выносимые твердые вещества, обычно песок, не полностью удалены из скважины, а осели, как показано в виде слоя твердых веществ, обозначенного позицией 108. Без какоголибо вмешательства для очистки от этих твердых веществ, скважина 107 прекратит пропускать поток полностью, что приведет к более низкой продуктивности платформы в целом. К тому же, поскольку скважина 107 была обеднена быстрее, давление в пласте 109 ниже, чем в других пластах 106, так что нефть, добываемая из скважины 107, находится при более низком давлении. В результате продукция из этой скважины 107 не может быть непосредственно смешана с продукцией других скважин, добывающих из 106, поскольку это приведет к тому, что поток из них будет протекать вниз в скважину 107 и в обедненный пласт 109.FIG. 1 is a schematic diagram of an oil and / or gas production platform 103 with a drilling baseplate 104 that has four wells 105 drilled into different reservoirs 106 and 109. The seabed is denoted 101 and the sea surface is denoted 102. FIG. 1 all four wells are producing wells, however well 107 was depleted faster than the others and as a result its production rate is lower and solids removed, usually sand, are not completely removed from the well, but subsided as shown as a layer of solids indicated at 108. Without any intervention to clean up these solids, well 107 will cease to flow completely, resulting in lower overall platform productivity. In addition, since well 107 was depleted more quickly, the pressure in formation 109 is lower than in other formations 106, so the oil produced from well 107 is at a lower pressure. As a result, the production from this well 107 cannot be directly mixed with the production of other wells producing from 106, as this will cause the flow from them to flow down into the well 107 and into the depleted formation 109.

Ниже описаны различные воплощения настоящего изобретения, которые могут преодолеть или устранить такие ограничения.Various embodiments of the present invention are described below that can overcome or eliminate such limitations.

На фиг. 2 и 3 показана схема системы 200 удаления твердых веществ, которую можно использовать для восстановления скважины 107, показанной на фиг. 1.FIG. 2 and 3 show a schematic diagram of a solids removal system 200 that can be used to restore the well 107 shown in FIG. one.

Система 200 включает струйный наконечник 204 для псевдоожижения, выполненный с возможностью размещения в слое 203 твердых веществ на дне скважины 201. Первый протяженный трубопровод 207 проходит от наконечника 204 и выполнен с возможностью соединения с источником (не показан) псевдоожижающей жидкости, такой как вода. Второй протяженный трубопровод 208 проходит от наконечника 204 и выполнен с возможностью соединения с блоком отделения твердых веществ (показан на фиг. 4), расположенным над скважиной 201. Наконечник 204 включает форсунки 209 для выпуска текучей среды, находящиеся в сообщении по текучей среде с первым протяженным трубопроводом 207, и вход 206 для псевдоожиженной смеси твердых веществ в псевдоожижающей жидкости, находящийся в сообщении по текучей среде со вторым протяженным трубопроводом 208. Первый и второй протяженные трубопроводы 207, 208 расположены коаксиально, и первый протяженный трубопровод 207 кольцеобразно окружает второй протяженный трубопровод 208.System 200 includes a fluidizing jet nozzle 204 configured to be disposed in a solids layer 203 at the bottom of well 201. A first long conduit 207 extends from nozzle 204 and is configured to connect to a source (not shown) of a fluidizing liquid such as water. A second extended conduit 208 extends from tip 204 and is configured to be connected to a solids separation unit (shown in FIG. 4) located above well 201. The tip 204 includes fluid nozzles 209 in fluid communication with the first extended conduit 207, and an inlet 206 for a fluidized mixture of solids in a fluidizing liquid in fluid communication with the second extended conduit 208. The first and second extended conduits 207, 208 are coaxial and the first extended conduit 207 annularly surrounds the second extended conduit 208.

Показанная на фиг. 2 скважина 201 имеет пониженную производительность, так что твердые вещества больше не удаляются в потоке и накапливаются в слое 203 твердых веществ в течение периода времени. Колонну 202 гибких труб, состоящую из двух концентрических труб, определяющих первый протяженный трубопровод 207 и второй протяженный трубопровод 208, опускают в скважину 201 так, что струйный наконечник 204 для псевдоожижения на ее нижнем конце размещают внутри слоя 203 твердых веществ. В этом воплощении, как показано на фиг. 2, конец струйного наконечника 204 обычно имеет восемь форсунок 209 для выпуска текучей среды. Специалисту в данной области техники понятно, что количество форсунок 209 может быть меньше или больше этого количества, и их размеры могут быть определены для обеспечения подходящих свойств струи и псевдоожижающих свойств.Shown in FIG. 2, well 201 has a reduced productivity so that solids are no longer removed in the stream and accumulates in the solids layer 203 over a period of time. A coiled tubing string 202, consisting of two concentric pipes defining a first longitudinal conduit 207 and a second longitudinal conduit 208, is lowered into a well 201 such that a fluidizing jet nozzle 204 at its lower end is positioned within the solids bed 203. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the end of the spray tip 204 typically has eight fluid nozzles 209. One of ordinary skill in the art will appreciate that the number of nozzles 209 can be less or more than this number, and can be sized to provide suitable jet and fluidizing properties.

Двойная концентрическая колонна гибких труб 202 имеет внешний кольцеобразный трубопровод 207, определяющий входной канал потока, и внутренний круглый трубопровод 208, определяющий выходной канал потока. Текучую среду, обычно воду, закачивают вниз по кольцеобразному трубопроводу 207 и выпускают в виде струй через форсунки 209 в слой 203 твердых веществ, как показано стрелками 205. Это обеспечивает псевдоожижение твердых веществ вблизи струйного наконечника 204. Псевдоожиженная смесь выпущенной в виде струй текучей среды и твердых веществ выходит через внутренний круглый трубопровод 208 двойной колонны 202 гибких труб, как показано стрелками, обозначенными позицией 206.The double concentric coiled tubing 202 has an outer annular conduit 207 defining a flow inlet and an inner circular conduit 208 defining an outlet flow. A fluid, usually water, is pumped down annular conduit 207 and is jetted through nozzles 209 into the solids bed 203 as indicated by arrows 205. This fluidizes the solids in the vicinity of the jet nozzle 204. The fluidized mixture is discharged in the form of jets of fluid and solids exits through inner circular conduit 208 of double coiled tubing 202 as indicated by arrows 206.

Струйный наконечник 204 для псевдоожижения размещен в первом положении по вертикали в слое 203 твердых веществ. После того, как содержание твердых веществ в смеси снижено, струйный наконечник 204 для псевдоожижения можно опустить во второе положение по вертикали в слое 203 твердых веществ.The fluidizing jet tip 204 is disposed in a first vertical position in the solids bed 203. After the solids content of the mixture has been reduced, the fluidization jet tip 204 can be lowered to a second vertical position in the solids bed 203.

Обычно псевдоожижающую жидкость подают в форсунки 209 для выпуска текучей среды при абсолютном давлении от 0,05 до 0,25 МПа (от 0,5 до 2,5 бар) и/или при расходе от 50 до 250 л/мин. Давление и расход псевдоожижающей жидкости может меняться в зависимости от глубины скважины, размера трубопровода и т.д.Typically, the fluidizing liquid is fed to the fluid nozzles 209 at 0.05 to 0.25 MPa (0.5 to 2.5 bar) absolute and / or at a flow rate of 50 to 250 L / min. The pressure and flow rate of the fluidizing fluid can vary depending on the depth of the well, the size of the pipeline, etc.

По мере удаления слоя 203 твердых веществ колонну 202 гибких труб постепенно опускают дальшеAs the layer 203 of solids is removed, the coiled tubing 202 is gradually lowered further.

- 3 038706 в скважину 201, пока не удален слой 203 твердых веществ. Твердые вещества, удаляемые из скважины- 3,038706 into well 201 until the solids layer 203 has been removed. Wellbore solids

201, могут быть покрыты углеводородами, так что они должны быть отделены и очищены прежде, чем их можно будет отправить в отходы подходящим образом. Предпочтительно этого достигают с использованием установки и способа, раскрытых в патентной заявке UK 1420257.6.201 can be coated with hydrocarbons so that they must be separated and cleaned before they can be disposed of in a suitable manner. This is preferably achieved using the apparatus and method disclosed in UK patent application 1420257.6.

После того, как слой 203 твердых веществ удален, скважина 201 больше не забита, и ее можно обратно присоединить к технологической линии, поскольку она может добывать больше нефти, чем до процесса восстановления. Однако специалистам в данной области техники понятно, что из-за обеднения пласта добыча из этой скважины будет происходить при более низком давлении, чем давление в других скважинах на той же добывающей платформе. Следовательно, твердые вещества, по видимому, начнут снова накапливаться, но это займет некоторое время и в определенный период времени достигают экономически целесообразной дополнительной добычи нефти. К тому же, можно неоднократно проводить дальнейшее восстановление с использованием такого же процесса, как описано в этом документе.Once the solids layer 203 has been removed, well 201 is no longer plugged and can be re-connected as it can produce more oil than before the recovery process. However, those skilled in the art will appreciate that due to the depletion of the formation, production from this well will occur at a lower pressure than other wells on the same production platform. Consequently, solids are likely to begin to accumulate again, but this will take some time and, within a certain period of time, reach economically viable additional oil production. In addition, further recovery can be performed repeatedly using the same process as described in this document.

На фиг. 4 показана схема трехфазного сепаратора и устройства для повышения давления для использования в способе, которые представляют другое воплощение этого изобретения.FIG. 4 is a schematic diagram of a three-phase separator and pressurizing device for use in the process, which represent another embodiment of this invention.

На фиг. 4 показана установка для отделения твердых частиц от углеводородсодержащей текучей среды, добываемой на оборудовании для добычи нефти и/или газа. Оборудование включает три скважины 300, названные скважинами 1, 2 и 3, соединенные с первичным добывающим трубопроводом в форме общего магистрального трубопровода 309. Понятно, что количество скважин 300 может быть большим или меньшим в любой конкретной реализации.FIG. 4 shows an apparatus for separating solids from a hydrocarbon-containing fluid produced by an oil and / or gas production facility. The equipment includes three wells 300, referred to as wells 1, 2 and 3, connected to a primary production pipeline in the form of a common trunk pipeline 309. It is understood that the number of wells 300 may be more or less in any particular implementation.

Первичный добывающий трубопровод 309 имеет расположенную выше по потоку часть 320 и расположенную ниже по потоку часть 322. К расположенной выше по потоку части 320 присоединен по меньшей мере один трехходовой клапан 301. Клапан 301 имеет первый выход 324, находящийся в сообщении по текучей среде с первичным добывающим трубопроводом 309, второй выход 326, находящийся в сообщении по текучей среде с блоком отделения твердых частиц, выполненным в общем как 328, и вход 330, выполненный с возможностью соединения со скважиной 300 для добычи нефти и/или газа. Первый и второй выходы 324, 326 клапана 301 выполнены с возможностью селективного соединения с расположенным выше по потоку концом 320 или с блоком 328 отделения твердых частиц. Клапан 301 или каждый из клапанов 301 выполнены с возможностью приведения в действие для выбора между соответствующими первым и вторым выходами 324, 326.The primary production conduit 309 has an upstream portion 320 and a downstream portion 322. At least one three-way valve 301 is connected to the upstream portion 320. The valve 301 has a first outlet 324 in fluid communication with the primary a production line 309, a second outlet 326 in fluid communication with a solids separation unit, generally configured as 328, and an inlet 330, configured to be connected to a well 300 for oil and / or gas production. The first and second outlets 324, 326 of valve 301 are selectively coupled to an upstream end 320 or to a solids separation unit 328. The valve 301 or each of the valves 301 is operable to select between the respective first and second outlets 324, 326.

По меньшей мере один клапан 301 включает трехходовые клапаны 301, соединенные с расположенной выше по потоку частью 320. Каждый трехходовой клапан 301 имеет первый выход 324, находящийся в сообщении по текучей среде с первичным добывающим трубопроводом 309, второй выход 326, находящийся в сообщении по текучей среде с блоком 328 отделения твердых частиц, возможно через двухпозиционный клапан, и вход 330, при эксплуатации соединенный со скважиной 300 для добычи нефти и/или газа. Первый и второй выходы 324, 326 каждого трехходового клапана 301 выполнены с возможностью селективного соединения с расположенной выше по потоку частью 320 или с блоком 328 отделения твердых частиц, и трехходовые клапаны 301 выполнены с возможностью приведения в действие по отдельности для выбора между соответствующими первым и вторым выходами 324, 326.At least one valve 301 includes three-way valves 301 connected to an upstream portion 320. Each three-way valve 301 has a first outlet 324 in fluid communication with the primary production conduit 309, a second outlet 326 in fluid communication medium with a block 328 separating solids, possibly through an on-off valve, and an inlet 330, in operation, connected to the well 300 for oil and / or gas production. The first and second outlets 324, 326 of each three-way valve 301 are selectively coupled to the upstream portion 320 or to the solids separation unit 328, and the three-way valves 301 are individually actuated to select between the respective first and second outputs 324, 326.

Датчик давления 344 может регистрировать давление текучей среды на входе 330 клапана. Может быть обеспечено устройство 344 управления клапаном для переключения входа 330 в сообщение по текучей среде со вторым выходом 326, когда зарегистрированное давление текучей среды ниже заданного порогового значения давления или когда разность давления между зарегистрированным давлением и давлением в первичном добывающем трубопроводе 309 превышает заданную минимальную разность давления.The pressure sensor 344 can sense the pressure of the fluid at the inlet 330 of the valve. A valve control device 344 may be provided to switch inlet 330 into fluid communication with second outlet 326 when the sensed fluid pressure is below a predetermined pressure threshold or when the pressure difference between the sensed pressure and the pressure in the primary production conduit 309 is greater than a predetermined minimum pressure difference. ...

Блок 328 отделения твердых частиц имеет общий магистральный трубопровод 310, с которым соединен каждый выход 326 непосредственно или посредством промежуточного трубопровода и/или соединительной системы клапанов.The solids separation unit 328 has a common manifold 310 to which each outlet 326 is connected directly or via an intermediate conduit and / or valve interconnect system.

Блок 328 отделения твердых частиц включает по меньшей мере один сепаратор 303, 304 твердых веществ и имеет первый выход 306 для твердых веществ и второй выход 332 для текучей среды. Второй выход 332 для текучей среды находится в сообщении по текучей среде со входом 334 сепаратора 305 текучей среды, имеющего выход 336 для жидкости и выход 338 для газа. Выход 336 для жидкости находится в сообщении по текучей среде с расположенной ниже по потоку частью 332 посредством возвратного трубопровода 340.The solids separation unit 328 includes at least one solids separator 303, 304 and has a first solids outlet 306 and a second fluid outlet 332. A second fluid outlet 332 is in fluid communication with an inlet 334 of a fluid separator 305 having a liquid outlet 336 and a gas outlet 338. The liquid outlet 336 is in fluid communication with the downstream portion 332 through a return line 340.

Для регулирования потока жидкости из сепаратора 335 текучей среды в расположенную ниже по потоку часть 322 по возвратному трубопроводу 340 обеспечен контроллер 313.A controller 313 is provided to control the flow of liquid from the fluid separator 335 to the downstream portion 322 through the return line 340.

В возвратном трубопроводе 340 расположен насос 308 для повышения давления, предназначенный для повышения давления жидкости в возвратном трубопроводе 340 и перекачки жидкости под давлением в возвратном трубопроводе 340 в направлении от сепаратора 305 текучей среды к расположенной ниже по потоку части 322.Disposed in the return line 340 is a pressure boosting pump 308 for pressurizing the liquid in the return line 340 and pumping the pressurized liquid in the return line 340 away from the fluid separator 305 to the downstream portion 322.

Контролер 313 выполнен с возможностью регулирования одного или более параметров из выходного давления насоса 308, расхода насоса 308 и функции включения /выключения насоса 308, в любом сочетании.The controller 313 is configured to control one or more of the output pressure of the pump 308, the flow rate of the pump 308, and the on / off function of the pump 308, in any combination.

- 4 038706- 4 038706

В этом воплощении контролер 313 выполнен с возможностью регулирования выходного давления насоса 305 так, чтобы оно было выше давления жидкости в первичном добывающем трубопроводе 309 предпочтительно на заданную минимальную разность давления.In this embodiment, the controller 313 is configured to adjust the outlet pressure of the pump 305 to be higher than the liquid pressure in the primary production conduit 309, preferably by a predetermined minimum pressure difference.

Датчик 312 давления для измерения давления жидкости в первичном добывающем трубопроводе 309 соединен с контроллером 313, чтобы выдавать сигнал давления на контроллер 313 для регулирования выходного давления насоса 305.A pressure sensor 312 for measuring the pressure of the liquid in the primary production line 309 is coupled to the controller 313 to provide a pressure signal to the controller 313 to regulate the output pressure of the pump 305.

Датчик 311 резервуара, предпочтительно датчик уровня жидкости, измеряет количество жидкости в резервуаре 342 сепаратора 305 текучей среды. Контроллер 313 выдает управляющий сигнал для регулирования потока жидкости из сепаратора 305 текучей среды в расположенную ниже по потоку часть 322 по возвратному трубопроводу 340, когда количество жидкости превышает заданное пороговое значение. Управляющий сигнал настроен так, чтобы вызывать или пропускать поток жидкости из сепаратора 305 текучей среды в расположенную ниже по потоку часть 322, когда уровень жидкости в резервуаре 342 сепаратора 305 текучей среды превышает заданное пороговое значение уровня. Управляющий сигнал может поддерживать уровень жидкости в резервуаре 342 сепаратора 305 текучей среды выше заданного минимального порогового значения уровня и/или ниже заданного максимального порогового значения уровня.A reservoir sensor 311, preferably a liquid level sensor, measures the amount of liquid in the reservoir 342 of the fluid separator 305. The controller 313 provides a control signal to control the flow of liquid from the fluid separator 305 to the downstream portion 322 through the return line 340 when the amount of liquid exceeds a predetermined threshold. The control signal is configured to induce or allow a flow of liquid from the fluid separator 305 to the downstream portion 322 when the liquid level in the reservoir 342 of the fluid separator 305 exceeds a predetermined level threshold. The control signal may maintain the liquid level in the reservoir 342 of the fluid separator 305 above a predetermined minimum level threshold and / or below a predetermined maximum level threshold.

Насос 308 может быть предназначен для ограничения потока жидкости из расположенной ниже по потоку части 322 в сепаратор 305 текучей среды по возвратному трубопроводу 340, например, посредством обеспечения невозвратной конструкции. В проиллюстрированном воплощении в возвратном трубопроводе 340 расположен невозвратный клапан 314 между насосом 308 и первичным добывающим трубопроводом 309 для ограничения, предпочтительно предотвращения потока жидкости из расположенной ниже по потоку части 322 в сепаратор 305 текучей среды по возвратному трубопроводу 340. Невозвратный клапан 314 может быть саморегулирующимся так, что он открывается для пропускания через него потока в прямом направлении при заданном перепаде давления через невозвратный клапан 314. Альтернативно контроллер 313 может быть выполнен с возможностью регулирования невозвратного клапана, чтобы открывать его для пропускания потока через него в прямом направлении при заданном давлении в возвратном трубопроводе 340 выше по потоку от невозвратного клапана 314 или при заданном перепаде давления через невозвратный клапан 314. Контроллер 313 может быть выполнен с возможностью регулирования невозвратного клапана 314, чтобы открывать его для обеспечения протекания через него потока в прямом направлении, когда заданное давление в возвратном трубопроводе 340 выше по потоку от невозвратного клапана 314 выше давления жидкости в первичном добывающем трубопроводе 309 на заданную минимальную разность давления.The pump 308 may be configured to restrict the flow of liquid from the downstream portion 322 to the fluid separator 305 through the return line 340, for example by providing a non-return structure. In the illustrated embodiment, a non-return valve 314 is disposed in the return line 340 between the pump 308 and the primary production line 309 to restrict, preferably prevent the flow of liquid from the downstream portion 322 to the fluid separator 305 through the return line 340. The non-return valve 314 can be self-adjusting as such that it opens to allow forward flow therethrough at a given pressure drop across the non-return valve 314. Alternatively, the controller 313 may be configured to regulate the non-return valve to open it to allow flow through it in the forward direction at a given pressure in the return line 340 upstream of the non-return valve 314 or at a predetermined differential pressure across the non-return valve 314. The controller 313 may be configured to regulate the non-return valve 314 to open it to allow black to flow. Without it, forward flow when the target return line pressure 340 is upstream of non-return valve 314 above the liquid pressure in the primary production line 309 by a predetermined minimum pressure difference.

Газовый компрессор 316 возможно соединен с выходом 338 для газа сепаратора 305 текучей среды для обеспечения подачи сжатого газа из сепаратора 305 текучей среды. Обычно выход 307 газового компрессора 316 соединен с газовым добывающим трубопроводом (не показан) оборудования для добычи газа. Контроллер 313 может быть выполнен с возможностью регулирования выходного давления газового компрессора 316 так, чтобы оно было выше давления газа в газовом добывающем трубопроводе, возможно на заданную минимальную разность давления.A gas compressor 316 is optionally coupled to the gas outlet 338 of the fluid separator 305 to provide compressed gas from the fluid separator 305. Typically, the outlet 307 of the gas compressor 316 is connected to a gas production line (not shown) of the gas production equipment. The controller 313 may be configured to regulate the outlet pressure of the gas compressor 316 to be higher than the gas pressure in the gas production line, possibly by a predetermined minimum pressure difference.

Следовательно, обеспечены настройки трехходовых клапанов 301 и двухпозиционных клапанов 302, которые позволяют направлять поток из любой скважины или группы скважин 300 либо в главный добывающий магистральный трубопровод 315 или через второй магистральный трубопровод 310 в трехфазный сепаратор и устройство для повышения давления. Давление в магистральном трубопроводе 310 может быть ниже, чем давление в добывающем магистральном трубопроводе 309 например, равно атмосферному давлению. Если поток из скважины 1 выходит из обедненного пласта, эксплуатируемого при более низком давлении и также выносит песок, как описано в других воплощениях этого изобретения, тогда поток из этой скважины больше не направляют в основной добывающий магистральный трубопровод 309, но направляют через магистральный трубопровод 310 в сепаратор и систему повышения давления. Этого достигают посредством регулирования клапана 301 в скважине 1 и открывания клапана 302 скважины 1 так, что поток из скважины больше не поступает в основной добывающий магистральный трубопровод 309, но его направляют в магистральный трубопровод 310.Therefore, settings are provided for the three-way valves 301 and the two-position valves 302 to direct flow from any well or group of wells 300 to either the main production line 315 or through the second line 310 to the three-phase separator and pressure booster. The pressure in the main line 310 can be lower than the pressure in the production line 309, for example, equal to atmospheric pressure. If the flow from well 1 exits a depleted formation operated at a lower pressure and also carries sand as described in other embodiments of this invention, then the flow from that well is no longer directed to the main production pipeline 309, but is directed through the pipeline 310 to separator and pressure boosting system. This is achieved by adjusting the valve 301 in well 1 and opening the valve 302 of well 1 so that the flow from the well no longer enters the main production pipeline 309, but is directed to the pipeline 310.

Поток из магистрального трубопровода 310 вначале направляют в первую установку 303 для отделения твердых веществ, как показано на фиг. 4. Предпочтительно сепаратор является таким, как описанный в патентной заявке UK 1420257.6, однако специалистам в данной области техники понятно, что он может представлять собой другой тип сепаратора твердых веществ. Текучая среда, из которой удалили твердые вещества, выходит из верха установки 303, и его направляют во второй сепаратор 304 твердых частиц. В некоторых вариантах реализации будет достаточно одного сепаратора твердых веществ, но в других вариантах реализации может потребоваться более двух сепараторов, но предпочтительно используют систему из двух сепараторов твердых веществ. Твердые вещества, отделенные с помощью 303 и 304, собирают на дне сепараторов, и они покидают систему, как показано стрелкой 306. Текучая среда, дополнительно очищенная от твердых веществ, выходит из 304, и ее подают в сепаратор нефти/газа и резервуар 305 для хранения текучей среды, показанный на фиг. 4.The stream from the main line 310 is initially directed to a first solids separation unit 303, as shown in FIG. 4. Preferably, the separator is as described in UK Patent Application 1420257.6, however, those skilled in the art will appreciate that it could be another type of solid separator. The fluid from which the solids have been removed exits the top of the unit 303 and is directed to the second solids separator 304. In some implementations, one solids separator will suffice, but in other implementations more than two separators may be required, but preferably a dual solids separator system is used. The solids separated by 303 and 304 are collected at the bottom of the separators and leave the system as indicated by arrow 306. Fluid further de-solids exits 304 and is fed to the oil / gas separator and reservoir 305. storage fluid shown in FIG. 4.

Газ, отделенный от потока, выходит из 305 сверху, как обозначено позицией 307, и его собираютThe gas separated from the stream exits 305 from the top, as indicated by 307, and is collected

- 5 038706 или сжигают в факеле хорошо известным способом. Возможно компрессор 316 используют для повышения давления газа до давления другого добываемого газа на платформе, так что собранный газ смешивают с основным добываемым газом.- 5,038706 or flared in a well known manner. Optionally, the compressor 316 is used to pressurize the gas to that of another production gas at the platform such that the collected gas is mixed with the main production gas.

Отделенную нефть собирают на дне резервуара 305, который снабжен датчиком 311 уровня, как описано в других воплощениях этого изобретения и схематически проиллюстрировано. Также измеряют давление в основном добывающем магистральном трубопроводе, используя датчик 312 давления. Уровень текучей среды как в сепараторе нефти/газа, так и в резервуаре 305 для хранения текучей среды и давление, измеренное в магистральном трубопроводе 309, связаны с контроллером 313. Дополнительно обеспечен насос 308 для повышения давления, также соединенный с контроллером 313. Контроллер запрограммирован так, чтобы использовать эти измерения для поддержания уровня в резервуаре 305 для хранения на заданном уровне, например, посередине резервуара. Как только уровень текучей среды в резервуаре 305 для хранения достигает определенного уровня выше середины, контроллер 313 приводит в действие насос 308 для повышения давления, и давление текучей среды, перекачиваемой из резервуара 305 для хранения, повышают до давления, которое выше давления основного добываемого потока в магистральном трубопроводе 309, измеренного датчиком 312 давления. Насос 308 для повышения давления продолжает снижать уровень жидкости в резервуаре 305 для хранения до тех пор, пока он не достигнет заданного уровня ниже середины, и в этот момент времени насос 308 для повышения давления прекращает перекачку. Невозвратный клапан 314 предотвращает возврат добываемой текучей среды обратно в сторону трехфазного сепаратора. Эта невозвратная функция может быть присуща насосу 308 для повышения давления как таковому. При выключении насоса 308 для повышения давления уровень в резервуаре 305 для хранения начинает снова повышаться, поскольку добыча из скважины 1 продолжается, и добываемый поток пропускают через сепараторы 303, 304. Как только уровень жидкости в резервуаре 305 для хранения опять повышается до заданного уровня выше середины, насос для повышения давления приводят в действие и цикл повторяют. Контроллер 313 может быть связан с отображающим устройством (не показано), где можно отображать измеренные параметры и состояние насоса. Предпочтительно насос 308 для повышения давления приводят в действие автоматически, как описано, но его может включать и выключать вручную оператор, который действует в ответ на отображаемые измеренные данные.The separated oil is collected at the bottom of a reservoir 305 which is equipped with a level sensor 311 as described in other embodiments of this invention and schematically illustrated. Also, the pressure in the main production pipeline is measured using the pressure sensor 312. The fluid level in both the oil / gas separator and the fluid storage tank 305 and the pressure measured in the main line 309 are connected to the controller 313. Additionally, a pressure boosting pump 308 is provided, also connected to the controller 313. The controller is programmed as follows. to use these measurements to maintain the level in the storage tank 305 at a predetermined level, for example, in the middle of the tank. As soon as the level of the fluid in the storage tank 305 reaches a certain level above the middle, the controller 313 drives the pump 308 to increase the pressure, and the pressure of the fluid pumped from the storage tank 305 is increased to a pressure that is higher than the pressure of the main production stream in main line 309, measured by pressure sensor 312. The pressurizing pump 308 continues to reduce the liquid level in the storage tank 305 until it reaches a predetermined level below the middle, at which point in time the pressurizing pump 308 stops pumping. A non-return valve 314 prevents production fluid from flowing back towards the three-phase separator. This non-return function may be inherent in the pressure boosting pump 308 as such. When pump 308 is turned off to pressurize, the level in storage tank 305 begins to rise again as production from well 1 continues and production is passed through separators 303, 304. Once the liquid level in storage tank 305 rises to a predetermined level above midpoint again , the pump to increase the pressure is activated and the cycle is repeated. The controller 313 can be associated with a display device (not shown) where measured parameters and pump status can be displayed. Preferably, the pressure boosting pump 308 is automatically operated as described, but can be manually turned on and off by an operator who acts in response to the displayed measured data.

В упрощенной форме датчик 312 давления не требуется и насос 308 для повышения давления повышает давление нефти, удаляемой из резервуара 305 для хранения, посредством откачки от невозвратного клапана 314. Как только давление этой нефти становится выше давления нефти в добывающем магистральном трубопроводе 309, невозвратный клапан 314 открывается и нефть повышенного давления из резервуара 305 для хранения поступает в основной добываемый поток 315. В этом случае насосом 308 для повышения давления управляют с помощью контроллера 313, который использует только данные измерения уровня текучей среды в резервуаре 305 для хранения, обеспечиваемые датчиком 311. В этом воплощении датчик 312 давления отсутствует на фиг. 4, и контроллер 313 имеет один вход от датчика 311, и выходной сигнал от 313 включает и выключает насос 308 для повышения давления или регулирует его скорости, как показано на фиг. 4 и описано ранее, используя уровень текучей среды в резервуаре 305 для хранения.In a simplified form, the pressure sensor 312 is not required, and the pump 308 increases the pressure of the oil removed from the storage tank 305 by pumping it out from the non-return valve 314 to increase the pressure. As soon as the pressure of this oil rises above the oil pressure in the production line 309, the non-return valve 314 is opened and the pressurized oil from the storage tank 305 enters the main production stream 315. In this case, the pump 308 for pressurization is controlled by the controller 313, which uses only the measurement data of the fluid level in the storage tank 305 provided by the sensor 311. B in this embodiment, the pressure sensor 312 is omitted in FIG. 4, and controller 313 has one input from sensor 311, and the output from 313 turns on and off pump 308 to increase pressure or regulates its speed, as shown in FIG. 4 and previously described using the fluid level in the storage tank 305.

Собранную в резервуаре 305 для хранения продукцию из скважины 1 низкого давления вначале очищают от твердых частиц и газа, как описано, и затем повышают давление до такого давления, при котором ее можно смешивать с продукцией из других скважин, например скважин 2 и 3, для того, чтобы внести вклад в общую производительность платформы, как проиллюстрировано позицией 315.The product collected in the storage tank 305 from the low pressure well 1 is first cleaned of solids and gas as described, and then pressurized to such a pressure that it can be mixed with the product from other wells, for example, wells 2 and 3, in order to to contribute to the overall performance of the platform, as illustrated at 315.

Используя установку и способ по описанному в этом документе предпочтительному воплощению, низкопродуктивную нефтяную скважину или группу нефтяных скважин, на которые оказало отрицательное влияние накопление твердых веществ в скважине или скважинах, можно восстановить посредством удаления твердых веществ и очистки. В экстремальных ситуациях скважина или скважины могут даже прекращать добычу нефти из-за этого накопления и после восстановления могут возвращаться к добыче нефти. Продукцию из низкопродуктивной скважины или скважин можно очистить от любого количества выносимых твердых веществ, которые обычно представляют собой песок, и любого количества добываемого газа. После этого добываемую нефть собирают и затем повышают ее давление до более высокого давления, чтобы ее можно было смешивать с нефтью, добываемой из других скважин на той же платформе. Такая система позволит продолжать добычу нефти из этих скважин, пусть даже и при низком темпе, и вносить вклад в увеличение общей производительности платформы. Это также продлевает срок службы платформы и обеспечивает значительные преимущества по сравнению с современной практикой.Using the apparatus and method of the preferred embodiment described herein, a low-yield oil well or group of oil wells that have been adversely affected by the build-up of solids in the well or wells can be recovered through solids removal and cleaning. In extreme situations, the well or wells may even stop producing oil due to this accumulation and, after recovery, may return to oil production. The production from the low production well or wells can be cleaned of any amount of removed solids, which are usually sand, and any amount of produced gas. The produced oil is then collected and then pressurized to a higher pressure so that it can be mixed with oil produced from other wells on the same platform. Such a system will allow these wells to continue producing oil, albeit at a low rate, and contribute to an increase in the overall platform productivity. It also extends the lifespan of the platform and provides significant advantages over current practice.

Настоящее изобретение, описанное в приложенной формуле изобретения, может быть реализовано во многих различных формах и его не следует ограничивать воплощениями, изложенными в этом документе; напротив, эти воплощения представлены для того, чтобы это описание было подробным и полным и в полной мере доносило до сведения специалистов в данной области техники концепцию изобретения, определенную в приложенной формуле изобретения.The present invention described in the appended claims may be embodied in many different forms and should not be limited to the embodiments set forth herein; on the contrary, these embodiments are presented so that this description is detailed and complete and fully conveys to those skilled in the art the concept of the invention as defined in the appended claims.

Claims (5)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ удаления твердых веществ из нефтяной скважины с использованием системы удаления твердых частиц, при этом система (200) удаления твердых частиц включает струйный наконечник (204) для псевдоожижения, выполненный с возможностью размещения в слое (203) твердых веществ на дне скважины (201), первый протяженный трубопровод (207), проходящий от наконечника (204) и соединенный с источником псевдоожижающей жидкости, второй протяженный трубопровод (208), проходящий от наконечника (204) и соединенный с блоком (328) отделения твердых веществ, где наконечник (204) включает форсунки (209) для выпуска текучей среды, находящиеся в сообщении по потоку с первым протяженным трубопроводом (207), и вход (206) для псевдоожиженной смеси твердых веществ в псевдоожижающей жидкости, находящийся в сообщении по потоку со вторым протяженным трубопроводом (208), где форсунки (209) для выпуска текучей среды окружают вход (206); при этом способ содержит стадии:1. A method for removing solids from an oil well using a solids removal system, wherein the solids removal system (200) includes a fluidizing jet tip (204) configured to be placed in a layer (203) of solids at the bottom of the well (201 ), a first long line (207) extending from a tip (204) and connected to a source of fluidizing liquid, a second long line (208) extending from a tip (204) and connected to a solids separation unit (328), where the tip (204 ) includes fluid nozzles (209) in fluid communication with the first extended pipeline (207), and an inlet (206) for a fluidized mixture of solids in a fluidizing liquid, in fluid communication with the second extended pipeline (208) where the fluid discharge nozzles (209) surround the inlet (206); the method contains the following stages: a) размещение струйного наконечника (204) для псевдоожижения в слое (203) твердых веществ на дне скважины (201), где форсунки (209) для выпуска текучей среды обращены вниз;a) placing the fluidizing jet tip (204) in the solids bed (203) at the bottom of the wellbore (201), where the fluid nozzles (209) face downward; b) подача псевдоожижающей жидкости при абсолютном давлении от 0,05 до 0,25 МПа (от 0,5 до 2,5 бар) и расходе от 50 до 250 л/мин через первый протяженный трубопровод (207), проходящий вверх от наконечника (204) к форсункам (209) для выпуска текучей среды;b) feeding the fluidizing liquid at an absolute pressure of 0.05 to 0.25 MPa (0.5 to 2.5 bar) and a flow rate of 50 to 250 l / min through the first long line (207) extending upward from the tip ( 204) to nozzles (209) for discharging fluid; c) выпуск вниз струй псевдоожижающей жидкости из форсунок (209) для псевдоожижения твердых веществ вблизи наконечника (204) в пределах псевдоожижающей жидкости, чтобы образовать псевдоожиженную смесь твердых веществ в псевдоожижающей жидкости;c) discharging downward jets of fluidizing liquid from the solids fluidizing nozzles (209) near the tip (204) within the fluidizing fluid to form a fluidized mixture of solids in the fluidizing fluid; d) удаление псевдоожиженной смеси из слоя (203) твердых веществ через вход (206) наконечника (204), окруженного форсунками (209) для выпуска текучей среды, причем вход (206) находится в сообщении по потоку со вторым протяженным трубопроводом (208), проходящим вверх от наконечника (204), иd) removing the fluidized mixture from the bed (203) of solids through an inlet (206) of a tip (204) surrounded by fluid nozzles (209), the inlet (206) in fluid communication with a second long conduit (208), extending upward from the tip (204), and е) транспортировка псевдоожиженной смеси по второму протяженному трубопроводу (208) в блок (328) отделения твердых веществ, расположенный над скважиной (201).f) transporting the fluidized mixture through a second long line (208) to a solids separation unit (328) located above the well (201). 2. Способ по п.1, в котором первый и второй протяженные трубопроводы (207, 208) являются коаксиальными.2. A method according to claim 1, wherein the first and second extended pipelines (207, 208) are coaxial. 3. Способ по п.2, в котором первый протяженный трубопровод (207) окружает второй протяженный трубопровод (208).3. The method of claim 2, wherein the first longitudinal conduit (207) surrounds the second longitudinal conduit (208). 4. Способ по любому из пп.1-3, в котором на стадии (a) наконечник (204) для псевдоожижения располагают в первом положении по вертикали в слое (203) твердых веществ и после того, как содержание твердых веществ уменьшено, наконечник (204) для псевдоожижения опускают до второго положения по вертикали в слое (203) твердых веществ.4. A method according to any one of claims 1 to 3, wherein in step (a) the fluidizing tip (204) is positioned in a first vertical position in the solids bed (203) and after the solids content has been reduced, the tip ( 204) for fluidization is lowered to a second vertical position in the solid bed (203). 5. Способ по любому из пп.1-4, в котором псевдоожижающая жидкость представляет собой воду.5. A method according to any one of claims 1 to 4, wherein the fluidizing liquid is water.
EA202091122A 2015-05-22 2016-05-16 Removal of solid particles from an oil well EA038706B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1508818.0A GB2534243B (en) 2015-05-22 2015-05-22 Selective solid particle separation in oil and/or gas production

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EA202091122A2 EA202091122A2 (en) 2020-08-31
EA202091122A3 EA202091122A3 (en) 2020-11-30
EA038706B1 true EA038706B1 (en) 2021-10-07

Family

ID=53506195

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201792476A EA035758B1 (en) 2015-05-22 2016-05-16 Solid particle separation in oil and/or gas production
EA202091122A EA038706B1 (en) 2015-05-22 2016-05-16 Removal of solid particles from an oil well

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201792476A EA035758B1 (en) 2015-05-22 2016-05-16 Solid particle separation in oil and/or gas production

Country Status (5)

Country Link
EP (2) EP3292269B1 (en)
DK (2) DK3584404T3 (en)
EA (2) EA035758B1 (en)
GB (2) GB2534243B (en)
WO (1) WO2016188783A2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111790703B (en) * 2020-06-30 2022-03-25 中国石油大学(北京) Cleaning tool and cleaning method for insoluble substances at bottom of salt cavern gas storage cavity

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1783109A1 (en) * 1989-11-13 1992-12-23 Azerb Gni Pi Neftyanoj Promy Process of washing-through of borehole
US6213208B1 (en) * 1995-09-22 2001-04-10 Baker Hughes Limited Three component separation in an oil well
RU78525U1 (en) * 2008-06-30 2008-11-27 ФГУП Центральный научно-исследовательский институт геологии нерудных полезных ископаемых (ФГУП ЦНИИгеолнеруд) COMBINED TYPE WELL HYDRAULIC PRODUCT UNIT
WO2011154919A2 (en) * 2010-06-10 2011-12-15 Ocean Technologies Limited A drill, related drilling arrangement and/or methods therefor

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4212353A (en) * 1978-06-30 1980-07-15 Texaco Inc. Hydraulic mining technique for recovering bitumen from tar sand deposit
FR2651451B1 (en) * 1989-09-07 1991-10-31 Inst Francais Du Petrole APPARATUS AND INSTALLATION FOR CLEANING DRAINS, ESPECIALLY IN A WELL FOR OIL PRODUCTION.
GB9006684D0 (en) * 1990-03-26 1990-05-23 British Offshore Eng Tech Subsea separator,storage & pumping unit and its associated control system
CA2025996C (en) * 1990-09-21 2001-02-13 James Mark Gronseth Borehole mining process for recovery of petroleum from unconsolidated heavy oil formations
US6164727A (en) * 1998-12-31 2000-12-26 Kelly; Melvin E. Method of mining a soluble mineral
US6234258B1 (en) * 1999-03-08 2001-05-22 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of separation of materials in an under-balanced drilling operation
US6152356A (en) * 1999-03-23 2000-11-28 Minden; Carl S. Hydraulic mining of tar sand bitumen with aggregate material
GB9922378D0 (en) * 1999-09-22 1999-11-24 Specialised Petroleum Serv Ltd Apparatus incorporating jet pump for well head cleaning
NO315028B1 (en) * 2000-05-04 2003-06-30 Aibel As Process and system for separating a mixture
GB0011928D0 (en) * 2000-05-17 2000-07-05 Kellogg Brown & Root Inc Separation method and apparatus for stream containing multi-phase liquid mixture and entrained particles
AU2003260217A1 (en) * 2002-07-19 2004-02-09 Presssol Ltd. Reverse circulation clean out system for low pressure gas wells
US7273108B2 (en) * 2004-04-01 2007-09-25 Bj Services Company Apparatus to allow a coiled tubing tractor to traverse a horizontal wellbore
GB0601541D0 (en) * 2006-01-26 2006-03-08 Aker Kvaerner Process Systems Coalescer With Degassing
NO332541B1 (en) * 2008-07-10 2012-10-15 Aker Subsea As Procedure for controlling an underwater cyclone separator
US8863827B2 (en) * 2009-03-10 2014-10-21 1497690 Alberta Ltd. Jet pump for use with a multi-string tubing system and method of using the same for well clean out and testing
CN103899290A (en) * 2014-03-20 2014-07-02 宝鸡石油机械有限责任公司 Underwater compact type oil-gas-water-solid separation system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1783109A1 (en) * 1989-11-13 1992-12-23 Azerb Gni Pi Neftyanoj Promy Process of washing-through of borehole
US6213208B1 (en) * 1995-09-22 2001-04-10 Baker Hughes Limited Three component separation in an oil well
RU78525U1 (en) * 2008-06-30 2008-11-27 ФГУП Центральный научно-исследовательский институт геологии нерудных полезных ископаемых (ФГУП ЦНИИгеолнеруд) COMBINED TYPE WELL HYDRAULIC PRODUCT UNIT
WO2011154919A2 (en) * 2010-06-10 2011-12-15 Ocean Technologies Limited A drill, related drilling arrangement and/or methods therefor

Also Published As

Publication number Publication date
EA202091122A2 (en) 2020-08-31
GB2534243B (en) 2017-10-04
EP3292269B1 (en) 2019-08-21
DK3292269T3 (en) 2019-11-11
EA035758B1 (en) 2020-08-06
EA202091122A3 (en) 2020-11-30
EP3584404B1 (en) 2021-01-13
GB2538592A (en) 2016-11-23
GB2534243A (en) 2016-07-20
EA201792476A1 (en) 2018-05-31
GB201603704D0 (en) 2016-04-20
GB2538592B (en) 2018-05-02
EP3584404A1 (en) 2019-12-25
WO2016188783A2 (en) 2016-12-01
WO2016188783A3 (en) 2017-01-05
DK3584404T3 (en) 2021-01-25
GB201508818D0 (en) 2015-07-01
EP3292269A2 (en) 2018-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10344549B2 (en) Systems for removing blockages in subsea flowlines and equipment
US10871062B2 (en) Skid mounted wellhead desanders and flowback systems
AU2013299746B2 (en) Wellbore desanding system
US5718298A (en) Separation system and method for separating the components of a drill bore exhaust mixture
AU2021206804B2 (en) Solid particle separation in oil and/or gas production
US20100006297A1 (en) Pipe string device for conveying a fluid from a well head to a vessel
US10556194B2 (en) Oil and gas well primary separation device
US8863827B2 (en) Jet pump for use with a multi-string tubing system and method of using the same for well clean out and testing
US10994312B2 (en) Solids washing in oil and/or gas production
JP2021531426A (en) Pump system
KR102336470B1 (en) Systems and Methods for Backwashing Upright Conveying Pipes
US20120125624A1 (en) Ultra-pumps systems
EA038706B1 (en) Removal of solid particles from an oil well
US12012837B2 (en) Desanding wellhead
US11603722B2 (en) System for collecting solid particles accumulating at the bottom of a subsea oil/water separation station